JP4714721B2 - 走行式油圧作業機 - Google Patents
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Description
トルクコンバータ31がストール状態(e=0)にあっても、フロント作業を行っていないか、フロント作業を行っていてもポンプ吐出圧が低く油圧ポンプ12が消費するポンプトルクが僅かであるときは、エンジントルク≧トルコントルク+ポンプトルクとなる。この場合はエンジン回転数は低下せず、走行負荷とポンプ負荷(アクチュエータ負荷)のマッチング点は図6のA点或いはTTのカーブと定格回転数N0から上方に伸ばした直線との交点であるD点付近となる。なお、このとき、図3の回転数偏差演算部82で演算される回転数偏差はΔN≒0となるため、補正トルク演算部83で演算される補正トルクはΔT=0となる。よって、最大ポンプトルクTPは低下しない。
トルクコンバータ31がストール状態(e=0)となり、かつ油圧ポンプ12のトルク消費量が増加し、エンジントルク<トルコントルク+ポンプトルクとなると、エンジン1は過負荷状態となり、実エンジン回転数NAは低下する。このため図3の回転数偏差演算部82では回転数偏差ΔN<0が演算され、補正トルク演算部83で補正トルクΔT>0、例えばΔT=ΔTCが演算される。また、速度比e=0であるので、走行状態判定部85で第1判定係数α=1が演算される。更に、トルクコンバータ31のストール状態(e=0)では、バケットを地山に押し込む掘削作業等、走行牽引力(押し付け力)を必要とする作業を行っている場合が多く、このような作業では、ブーム112の回動角度が小さく、フロント作業装置104が低い姿勢にある場合が多い。この場合、図3のフロント位置判定部91では例えばブーム角度<第1設定値となり、第2判定係数η=1が演算される。その結果、乗算部88,92で補正トルクΔTA=ΔT(すなわちΔTA=ΔTC)が演算され、最大ポンプトルクTPはΔTC分低下してTPminとなるため、油圧ポンプ12が最大吸収トルクTPを消費するときのトルクコンバータ31で利用可能なエンジントルクはTEPAまで増加する。よって、このときは、走行負荷とポンプ負荷のマッチング点はTT(e=0)のカーブとTEPAのカーブの交点であるF点となり、エンジン回転数は定格回転数N0からN4へと低下する。
トルクコンバータ31の速度比がe=0.1〜0.2程度で、エンジントルク<トルコントルク+ポンプトルクとなる場合も、エンジン1は過負荷状態となり、実エンジン回転数NAは低下する。このため図3の回転数偏差演算部82で回転数偏差ΔN<0が演算され、補正トルク演算部83で補正トルクΔT>0、例えばΔT=ΔTCが演算される。一方、このとき、走行状態判定部85では、例えば第1設定値<0.2であるとすると、第1判定係数α=1が演算される。更に、トルクコンバータ31の速度比がe=0.1〜0.2程度である状態が、掘削後のかきあげ作業(走行しながらフロント作業装置104のバケット111に土砂を掬い込み、バケット111を上げて掬い込んだ土砂を高く上げる作業)であるとすると、図3のフロント位置判定部91では例えばブーム角度>第1設定値となり、第2判定係数η<1が演算され、ブーム角度>第2設定値となると、第2判定係数η=0が演算される。その結果、乗算部88,92で補正トルクΔTA<ΔT(すなわちΔTA<ΔTC)、例えばΔTA=0が演算され、最大ポンプトルクTPは最大のTPmaxのままとなるため、油圧ポンプ12が最大吸収トルクTPを消費するときのトルクコンバータ31で利用可能なエンジントルクもTEPのままである。よって、このときは、走行負荷とポンプ負荷のマッチング点は図6のTT(e=0.1〜0.2)のカーブとTEPのカーブの交点であるG点となる。
作業例として、例えば、地山等の土砂の掘削作業と、その後のかきあげ作業がある。掘削作業は、フロント作業装置104を下げ、アクセルペダル42を操作してエンジン回転数を制御しながら走行力(牽引力)によりバケット111を土砂(掘削対象物)に押し込み、バケット111に上方のフロント力を与えながら土砂を掘削する作業である。かきあげ作業は、ブーム112を上方に回動させることでフロント作業装置104を上昇させ、走行しながら(掘削作業で地山を掘削した場合は地山を登坂しながら)バケット111に土砂を掬い込み、バケット111を上げて掬い込んだ土砂を高く積み上げる作業である。
従来の一般的な走行式油圧作業機では、油圧ポンプの最大吸収トルクは一定(固定)であるため、コンバインストール状態ではマッチング点は図5のE点となり、エンジン回転数はN3となる。この場合、エンジン1の出力トルクは油圧ポンプ12に優先して使用されている。
特許第2968558号公報に記載の従来技術では、エンジントルク<トルコントルク+ポンプトルクとなると、そのことをエンジン回転数の低下で検出して直ちに最大ポンプトルクTPをTPminに減らし、トルクコンバータ31で利用可能なエンジントルクをTEPAへと増やしていた。このためポンプトルクが下がり、マッチング点は図6のH点となり、油圧ポンプ12の吐出流量が低下する結果、バケットの持ち上げ速度が低下し、作業量が低下するという問題があった。
2 作業系
3 走行系
4,4A 制御系
12 油圧ポンプ
13,14 油圧アクチュエータ
17,18 方向切換弁
23,24 操作レバー装置
28 トルク制御レギュレータ
29 トルク制御電磁弁
31 トルクコンバータ
32 トランスミッション
33,34 ディファレンシャルギヤ
35 前輪
36 後輪
41 電子ガバナ
42 アクセルペダル
43 位置センサー
44 圧力センサー
45,46 回転センサー
47 角度センサー
48,48A,48B,48C コントローラ
80 目標回転数演算部
81 ベーストルク演算部
82 回転数偏差演算部
83 補正トルク演算部
84 速度比演算部
85 走行状態判定部
86 作業負荷判定部
87 選択部
88 乗算部
91 フロント位置判定部
92 乗算部
93 加算部
100 ホイールローダ
101 車体前部
102 車体後部
104 フロント作業装置
106 運転席
107 操作レバー装置
108 ハンドル
111 バケット
112 ブーム
Claims (4)
- 少なくとも1つの原動機と、この原動機を装架する車体と、この車体に設けられ、前記原動機に連結されたトルクコンバータを含む走行手段と、前記原動機により駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記車体に設けられたフロント作業装置と、前記油圧ポンプの圧油によって作動し前記フロント作業装置を駆動する少なくとも1つの作業アクチュェータとを備えた走行式油圧作業機において、
前記油圧ポンプの吸収トルクと前記走行手段の走行トルクの和が原動機の出力トルクを超えたかどうかを検出する第1検出手段と、
前記走行手段の作動状況を検出する第2検出手段と、
前記フロント作業装置の位置を検出する第3検出手段と、
前記第1検出手段により油圧ポンプの吸収トルクと走行トルクの和が原動機の出力トルクを超えたことが検出されると、前記第2検出手段により検出された走行手段の作動状況及び前記第3検出手段により検出されたフロント作業装置の位置に応じて、前記油圧ポンプの最大吸収トルクを補正するポンプトルク補正手段とを有することを特徴とする走行式油圧作業機。 - 請求項1記載の走行式油圧作業機において、
前記ポンプトルクの補正手段は、前記第1検出手段により油圧ポンプの吸収トルクと走行トルクの和が原動機の出力トルクを超えたことが検出されると補正トルクを求める第1手段と、前記第2検出手段により検出された走行手段の作動状況に応じて前記補正トルクを補正する第2手段と、前記第3検出手段により検出されたフロント作業装置の位置に応じて前記補正トルクを補正する第3手段と、前記油圧ポンプの最大吸収トルクを前記第2手段及び第3手段で補正した補正トルク分減らすよう制御する第4手段とを有することを特徴とする走行式油圧作業機。 - 請求項2記載の走行式油圧作業機において、
前記第3手段は、前記第3検出手段により前記フロント作業装置がある一定の位置まで変位したことが検出されると、前記補正トルクを減らすか0にするよう補正することを特徴とする走行式油圧作業機。 - 請求項1記載の走行式油圧作業機において、
更に、前記作業アクチュエータの負荷状況を検出する第4検出手段を有し、
前記ポンプトルクの補正手段は、前記第1検出手段により油圧ポンプの吸収トルクと走行トルクの和が原動機の出力トルクを超えたことが検出されると、前記第2検出手段により検出された走行手段の作動状況と、前記第3検出手段により検出されたフロント作業装置の位置と、前記第4検出手段により検出された作業アクチュエータの負荷状況に応じて前記油圧ポンプの最大吸収トルクを補正することを特徴とする走行式油圧作業機。
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